科学家成功研发能自行学习的「人工突触」

科学家成功研发能自行学习的「人工突触」

人工智慧(AI)的发展,很大程度上都是基于模仿人类大脑的功能。在资讯科学的领域内,这些AI 系统称为人工神经网路(artificial neural network),利用演算法模拟大脑神经运作,能分析数据,学习识别语言和图像。

最近,法国国家科学研究中心(CNRS)和波尔多大学的研究者成功研发了一种「人工突触」,称为忆阻器(memristor)。这突破有助于开发出更加高效快速,以及能自行学习的人工神经网路。相关成果发表在《自然·通讯》期刊上。

大脑突触vs 人工突触

突触是人脑神经元之间的联系。突触激活越多,突触联系越稳定,学习效果越好。

「人工突触」忆阻器的运作原理非常相似。放置在两个电极之间的铁电薄层可以自发极化,通过电压脉冲调节电阻。电阻低时,突触联系增强;电阻高时,突触联系减弱。其学习能力便取决于这个电阻范围。

科学家发现,由人工突触组成的阵列能自行学习,找出数据背后的规律。论文作者声称:「这研究为未来能够自行学习的脉冲神经网络技术开路。」

更好的AI

AI的功能日益进步,一些人工智慧系统过往无法完成的任务,如今已经实现。现在,AI可以作曲、玩游戏,战胜人类对手、甚至在法庭内帮助法官进行判决。

这些功能都有赖人工神经网路的学习能力,现在唯一的限制,就是AI 的学习时间;AI 演算法必须读取并分析大量数据,然后从中得出数据背后的规律。

「人工突触」忆阻器正正可以提高这一过程的速度。研究员已成功建立了物理模型,预测其功能。接下来将继续对其功能进行优化。

很快,AI 的学习能力将追上人类大脑,甚至超越我们。

论文链接:https://www.nature.com/articles/ncomms14736

(据  明日科学

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